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科技封锁适得其反?中国在自然科学研究方面已超越美国
 杜牧白    
2023年09月27日 06:35
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2022 年中国在高质量自然科学研究方面超越美国,国际权威科学杂志《自然》将中国评为世界第一。

《自然》杂志(Nature)报道了 2022 年的调查结果:在高质量自然科学期刊的《自然指数》上发表的研究文章贡献方面,中国首次超过美国,成为全球排名第一的国家或地区。

面对美国扼杀中国科技发展、让中国科学与美国科学 "脱钩 "的背景下,对中国自然科技评估具有深远的意义。现在,芯片之争正处于风口浪尖,但这只是更大竞争中的一场小冲突。从长远来看,中国科学的成就及其赖以发展的基础将决定中国的命运。

一、《自然》杂志评选标准

《自然》杂志(Nature)创刊于 1869 年,总部设在伦敦,被许多人视为世界领先的多学科科学研究期刊,也是读者最多、引用最多和最受尊敬的期刊之一。《自然》和 AAAS(美国科学促进会)旗下的《科学》杂志(Science)可以说是世界上最负盛名的两本多学科科学杂志。最近,《自然》在其周刊增刊中详细报道了中国 2022 年的最高排名。

《自然》杂志每年对一个国家在自然科学领域的地位进行评定,评定依据是生物科学、化学、物理科学、地球与环境科学等领域82种最杰出的同行评审科学期刊上发表的所有论文。由顶尖科学家组成的专家小组对最高质量的期刊进行了严格筛选,旨在衡量高质量研究的数量。这项评估并不是简单的数量衡量。根据美国国家科学基金会(US National Science Foundation)的数据,2017 年中国在科学出版物总数这一简单指标上超过了美国。

《自然》杂志利用每年在这82种期刊上发表的所有文章,计算出其标志性指标 "份额"(Share)。一个国家或机构对所有这些文章的贡献就是 "份额"。包含这一过程中使用的所有信息的开放式数据库被称为《自然》索引。

通常情况下,每年至少有两名同行评审员和一名编辑来决定《自然》索引中数万篇文章中每一篇的命运。这样,一支由最优秀科学家组成的名副其实的国际大军就为 "共享 "指标做出了贡献。他们有意识地评判每篇待发表文章的质量,但他们评判的总和才是 "共享 "指标的基础。这一指标不是基于引用率,而是基于高要求的同行评审所产生的接受率。它相当于科学家们自己进行的国际自我评价,以确定每个国家和机构的总体质量和数量。

二、中国在自然科学领域的飞速崛起

1、中国在自然科学领域的贡献份额飙升

2022 中美在自然科学领域的贡献份额(Share)是多少?

中国:19 373

美国:17,610

中国的崛起速度之快令人惊叹。最早的份额排名是在 2016 年,当时中美两国的排名明显颠倒,中国的份额仅为美国的 37%。

2016 年的贡献份额为:

美国:20,767

中国:7,676

从 2021 年到 2022 年,根据全球总份额调整后,中国的份额增长了 21%,而美国则下降了 7%!自 2016 年首次跟踪以来,这种美国下降、中国上升的模式每年都在持续。

另一项衡量高质量科学的指标,即论文被引用次数最多的前 1%的论文的贡献率,也强化了这一结论。根据日本国家科学技术研究所的数据,中国在 2022 年也将在这方面超过美国。

值得注意的是,《自然》指数中的82种期刊都是在西方出版的!鉴于这一事实,至少可以说,贡献份额的计算不太可能存在亲华倾向。

最后,中国的自然科学经常被定型为模仿和缺乏原创性。然而,《自然》索引所列期刊都致力于发表原创性、突破性的研究成果。中国在 "份额 "评级中的高排名与刻板印象并不相符。《自然》增刊中引用的一项研究证实了这一结论,该研究统计了一篇文章对其他领域期刊的引用。这种对跨学科工作的统计被视为一种创造性指标。研究发现,至少有一位中国合著者的文章比其他文章有更多的跨学科引用。

2、中国大学在自然科技研究的地位

自然指数还计算了 2022 年全球 500 所大学的对自然科学贡献的份额排名。在排名前十的大学中,中国大学有 7 所,美国大学有 3 所。它们是

1、哈佛大学

2、中国科学院大学

3、中国科学技术大学

4、南京大学

5、斯坦福大学

6、北京大学

7、清华大学

8、麻省理工学院

9、浙江大学

10、中山大学

在排名前 20 的大学中,有11所中国大学,有 4 所美国大学。自 2021 年以来,这 11 所中国高校的博士生比例均有所上升;其他高校的博士生比例均有所下降。

2019 年,中国大学培养了 49498 名 STEM (STEM是科学(Science),技术(Technology),工程(Engineering),数学(Mathematics)四门学科英文首字母的缩写。)博士,而美国为 33759 名。预计到 2025 年,中国将培养出 77 179 名 STEM 博士,比美国的 39 959 名多出近一倍。这些博士构成了可持续发展的科学事业所依赖的人力资本。反过来,能否培养出高质量的博士生,也取决于教育系统能否培养出优秀的大学生。在这方面,中国也没有让人失望。据《福布斯》报道,在经济合作与发展组织(OECD)对 79 个国家的 60 万名 15 岁学生进行的三年一次的测试中,中国学生 "在阅读、数学和科学能力方面远远超过了其他所有国家的学生"。因此,《福布斯》以 "中国学生现在正式成为世界上最聪明的学生 "作为报道的标题。

3、中美两国的研发预算对比

要保持一流的研发水平,需要大量的开支和受过良好教育的人才。2022 年,美国的研发预算为 6794 亿美元,中国为 4390 亿美元(约合 3.08 万亿元人民币)。

但中国的这一美元支出值是按汇率计算的。如果将其转换为购买力平价(PPP),计算出的修正系数为 1.7(即中国的购买力平价 GDP 与名义 GDP 之比),中国的支出为 7460 亿美元(即4390亿美元乘以1.7)。而美国的购买力平价 GDP 和 GDP 相同,比值为 1。

此外,美国的研发预算在 2021 年至 2022 年期间增长了 5.5%,而中国的增长率为 10.4%,已连续七年超过 10%。

三、美国与中国科学脱钩的努力可能会适得其反

从 2011 年的 "亚洲支点计划 "开始,美国一直试图削弱中国,减缓或扭转中国的发展,其委婉的说法是 "遏制"。

美国的努力包括军事上的,如美国在西太平洋的持续集结;经济上的,如美国的制裁、关税和出口限制;科学上的,如最近的芯片制裁,以及最臭名昭著的针对美籍华人科学家的 "中国倡议"。最近,拜登政府终止了已有 43 年历史的《美中科学技术合作议定书》,两名斯坦福大学物理学家向总统发出抗议信,1000 名科学家联名抗议。

从 2020 年到 2022 年,中美科研合作的数量下降了 15%。不过,这一战略似乎并不奏效,因为中国与其他领先科研国家的合作仍在继续增长。

最后,鉴于中国在科研领域的领先地位,究竟是中国还是美国将在这场本应是合作的竞争中遭受更大的损失,我们拭目以待。

显然,美国的动机是通过将中国与西方隔离来遏制中国,但美国不惜损害造福全人类的科学来推进其全球统治的目标,这是美国的悲哀。

本文作者:约翰-沃尔什(John V. Walsh),曾任马萨诸塞大学陈式医学院生理学教授,现就国际关系和医疗保健问题发表文章。

编辑: 杜牧白
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